UNIT-3

Badanie właściwości stopów 

odlewniczych- cz.II

dr hab. inż.Andrzej 

Modrzyński,

prof. nadzw. PP

 

 

Naprężenia odlewnicze

 

 

Rodzaje naprężeń

Naprężenia cieplne – wywołane 

nierównomierną prędkością stygnięcia 

i kurczenia się elementów odlewu ,
Naprężenia fazowe- związane z 

przebudową struktury odlewu,
 Naprężenia skurczowe- powstające 

w wyniku mechanicznego hamowania 

skurczu.

 

 

Przykłady konstrukcji odlewów o 

skurczu swobodnym i hamowanym

 

 

Próba 
naprężeniowa 

 

 

Przeprowadzenie próby

1. Odlać odlew próbny kraty 

naprężeniowej w formie z masy 

suszonej.
2. Po 12 godz. wybić ostrożnie 

odlew z formy próbnej i oczyścić 

jego powierzchnię.
3. Po upływie 2 dni przeprowadzić 

pomiar naprężeń

 

 

Przeprowadzenie próby

4. Zamocować kratę w imadle i za 
pomocą piły lub frezarki nacinać 
środkowy pręt o średnicy 30 mm, 
aż do momentu pęknięcia.
5. Ocenić pole powierzchni pręta , 
które uległo procesowi 
samorzutnego pęknięcia ( F

m

 , mm

2

 

)

 

 

Przeprowadzenie próby

6. Dokonać dokładnego pomiaru 
powierzchni całkowitej pręta w 
miejscu pęknięcia ( F

c

 , mm

2

 )

7. Wyznaczyć wartość naprężeń 
własnych z zależności:



r

 = ( F

m

 / F

c

 ) R

m

 

 

Ocena skłonności żeliwa 

do zabieleń

 

 

PRÓBA KLINOWA

 

 

PRÓBA KLINOWA

Wykorzystuje zmianę szybkości 

stygnięcia w zależności od grubości 
odlewu

Pozwala na ocenę:

-

Zawartości węgla i krzemu [ przy 
stałej zawartości manganu (0,6%) , 
fosforu ( 0,3%) i siarki (0,1%) ]

-

Ocenę tzw. stopnia nasycenia 
eutektycznego

 

 

Stopień nasycenia eutektycznego

Definiowany jest jako stosunek:

S

c

 = C

e

 / C

c

gdzie:
C

e

- zawartość eutektyczna

C

e

=4.25-0.3%Si-0.33%P+0.027%Mn-0.40%S

S

c

- całkowita zawartość węgla w żeliwie

 

 

Próba klinowa

 

 

Próba klinowa- nr klinów

( ocena składu chemicznego )

 

 

Próba klinowa 

Zawartość wegla i krzemu w żeliwie

 

 

Głękokość zabielenia w funkcji 

stopnia nasycenia eutektycznego - 

S

c

 

 

Ocena skłonności żeliwa do zabieleń

przy S

c

<1

Dobór wymiarów klina

 

 

 

 

Wymiary klinów

 

 

Próba prętowa do oceny 

jakości żeliwa 

sferoidalnego

 

 

Próba prętowa

 

 

Ocena jakości żeliwa

1.

Ocena składu chemicznego żeliwa 
wyjściowego do wytwarzania żeliwa 
sferoidalnego ( przełom biały ),

2.

Ocena skuteczności zabiegu 
sferoidyzacji (żeliwo białe bez 
wydzieleń grafitu )

3.

Ocena skuteczności zabiegu 
sferoidyzacji i modyfikacji ( aksamitny 
szary przełom )

 

 

Określenie stopnia 

zagazowania stopu

 

 

Rozpuszczalność gazów w metalach

T

t

[G
]

T

 

 

Określenie stopnia zagazowania 

stopów aluminium metodą 

pierwszego pęcherza

 

 

Aparat do oznaczania zawartości 

wodoru w stopach aluminium

 

 

Określenie stopnia zagazowania 

stopów aluminium metodą 

pierwszego pęcherza

Zasada realizacji próby:

1.

Do tygla umieszczonego w piecu 

nagrzanym do temperatury T

p

 

wlewa się próbkę badanego 

metalu o masie 100 – 200 g,

2.

Następnie hermetyzuje się  piec 

poprzez zamocowanie specjalnej 

pokrywy,

 

 

Określenie stopnia zagazowania 

stopów aluminium metodą 

pierwszego pęcherza

3. Załączenie układu generacji próżni  nad 

lustrem metalu w tyglu i płynne obniżanie 
ciśnienia w komorze z szybkością 
5-10 hPa /s,

4. Poprzez wziernik pokrywy komory 

obserwujemy powierzchnię ciekłego metalu 
w tyglu i odnotowujemy ciśnienie  i 
temperaturę przy której z objętości ciekłego 
metalu wydzielił się pierwszy pęcherz 
wodoru,

 

 

Określenie stopnia zagazowania 

stopów aluminium metodą 

pierwszego pęcherza

5. Znając wartość ciśnienia p, 

temperatury T

p

 i rodzaj stopu z 

nomogramu wyznaczamy 
zawartość wodoru w cm

3

 H / 100 g 

metalu